關于燃煤電廠脫硫廢水零排放處理技術的探討

申健

摘? ?要：目前燃煤發電仍然是中國最主要的發電方式，其發電總量占據中國電力能源結構總體的70%左右。在技術的革新之下，中國燃煤電廠的供電量在逐漸降低，但是燃煤發電仍然是最主體的發電方式，也是電廠正常運營的根本。在進行燃煤發電的生產運營過程中，需要著重強調環境保護問題，做好廢氣和廢水的處理工作，保證企業在滿足實際的經濟效益的同時，保證排放滿足國家標準，降低環境污染風險。文章對此展開了分析。

關鍵詞：燃煤電廠 ;脫硫廢水零排放;處理技術;探討研究

中國燃煤電廠的實際運行中，廢水的脫硫處理是一個非常重要的環節。早些年國家對燃煤電廠的廢水的脫硫處理的要求比較少，因此該工作也較為粗放化，但是經過實踐證明，不進行零排放要求的污水處理，對環境造成的污染是非常嚴重的，因此廢水的脫硫處理的重要性就凸顯出來。根據2017年中國環保部公布的《火電廠污染防治技術政策》規定，火電廠的水污染防治工作需要滿足“一水多用”的原則，并且實現廢水的循環利用。文章以燃煤電廠的脫硫廢水零排放處理技術為例進行探討研究。

1? ? 脫硫廢水零排放處理技術內涵和產生原因

在一些煤質不高的煤炭燃燒過程中，會產生大量的SO2，其通過廢水和廢氣的方式排到大氣和自然界會造成SO2污染，從而產生嚴重的酸雨問題，脫硫廢水零排放處理的技術就是為了避免這種嚴重的環境污染問題，對燃煤后產生的廢水進行無污染處理，保證排放的廢水符合國家標準的一種技術。從可持續發展的政策角度來看，中國水資源儲量匱乏，若不在工業廢水處理方面把關，勢必會影響到居民的飲水安全，因此脫硫廢水零排放處理技術的應用和落實是大勢所趨。

2? ? 脫硫廢水零排放處理技術的技術原理

2.1? 脫硫廢水特征分析

對5個燃煤電廠的脫硫廢水水質進行檢驗分析（見表1），通過對鈣離子、鎂離子、含鹽量等指標檢測發現不同電廠的脫硫廢水水質之間差別較為明顯。但是一般來說，廢水中的Cl-含量都非常高，鹽分很高，導致下游的管道設施很容易被腐蝕。此外，SO42-，Mg2+的含量也非常高，其為造成酸雨的原因。除了這些含量超標嚴重的測試項目以外，脫硫廢水的特點還有以下4點：（1）水中含有中國限制排放的一類污染物，如Pb，Hg等元素。（2）氨氮超標，其很容易造成水質富營養化。（3）水質中含有大量的懸浮物，如SiCO2，Al（OH）2等。（4）SO42-的質量濃度最高可以達到49 524 mg/L，水體需要進行嚴格的污水排放處理。

2.2? 脫硫廢水零排放處理原理

根據中國有關部門發布的《污水綜合排放標準》，脫硫廢水內的污染物濃度需要在國家允許的最高排放濃度標準之內，才可排放或者回收利用。零排放的標準并不是不排放廢水，而是將廢水中的有害物質通過物理或者化學的方法處理后，再排放到自然環境中。以二類污染物的排放標準為例，脫硫廢水需要達到以下標準，如表2所示。

2.2.1? 物理法

通過物理作用，將廢水中的懸濁物進行過濾、沉淀，避免造成下游管道的堵塞。其主要用于固體污染物的處理，物理操作法為沉淀法、氣浮法等。

2.2.2? 化學法

將廢水中的有害污染物質，通過各種化學反應，將其中的有害物質通過化學反應的方式產生膠體、溶解物等，并最終達到分離的目的。化學法可以用于溶解于水中的有害物質、懸濁有害物質的分離。此外化學管道的無機垢類物質的處理也可以采用此方法。

3? ? 脫硫廢水零排放處理工藝

脫硫廢水零排放處理標準需要水中的各項物質指標均達到國家標準，方可排放到自然環境或者回收利用。并且每個燃煤電廠使用的燃煤品質、技術工藝的不同，廢水中的指標含量都是不同的，所以脫硫廢水零排放主要的處理工藝也不同，主要有混凝沉淀、廢水回用、煙道處理等。文章以濕法脫硫工藝為參考進行分析研究。

3.1? 廢水預處理的基本作用與具體方法

該步驟的處理原則是將水中的懸浮物、不溶物進行處理，去除雜質是廢水處理的最基礎流程。為緩解后續流程的工作壓力，一般還會加入調節pH的處理操作。（1）化學沉淀法。加入CaCO3-，Na2CO3，NaOH-，Na2CO3等進行水質的部分軟化或完全軟化，如果廢水水質中的Ca2+質量濃度低于800 mg/L時，可以采用單一的Na2CO3軟化。（2）電絮凝集法。利用電混凝原理和電解原理處理廢水。

3.2? 廢水濃縮減量的基本作用與具體方法

廢水濃縮減量流程是為了進行高倍率濃縮，減少廢水處理的能耗，即將廢水中的水分子提取出來。（1）熱法。該方式通過熱量交換的原理實現水的形態變化，將水分子從液態轉化為氣態，并將水蒸氣和廢水溶液分別處理。（2）膜法。膜材料具有選擇透過性，廢水通過高分子膜材料后，實現水和污染物質的分離。但是不同的高分子膜具有不同的選擇透過性，并且運行的成熟性不如前者，因此在工業領域中使用較少。

3.3? 廢水尾水固化的基本作用與具體方法

通過前兩個環節廢水濃縮液提取完成，其中的有害物質濃度高，需要重點處理。廢水尾水固化流程和預處理流程原理相同，通過化學法或者物理法將水中的有害物質凝結、過濾處理。（1）蒸發結晶法。通過蒸發、固化、結晶的流程將廢水中的有害物質進行結晶處理，常見的處理技術為熱力蒸汽再壓縮（Thermal Steam Recompression，TVC）、多效蒸發（Multi Effect Evaporation，MED）等。（2）煙氣干燥法。在反應容器中利用水分和有害物質的蒸汽壓不同，熱量在不同的物質間進行位移，將兩者進行分離。電廠采用的主要是強制對流法，就是在固體表面和氣體之間產生熱交換。

[參考文獻]

[1]邵國華，劉艷軍，雍駿.納濾膜處理脫硫廢水近零排放資源化實驗研究[J].膜科學與技術，2019（6）：124-128.

[2]張山山，王仁雷，晉銀佳，等.燃煤電廠脫硫廢水零排放處理技術研究應用及進展[J].華電技術，2019（12）：25-30.

[3]王念軍，魏文舉，張柏鴻，等.基于煙道蒸發技術的火電廠脫硫廢水零排放改造方案可行性分析[J].遼寧化工，2019（12）：1209-1211.